Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Fanoušci drotění vždy najdou uplatnění své vlastní síly, trpělivosti a odpadů. Z téměř volných komponentů snadno vytvářejí velmi užitečnou věc v každodenním životě.

Mohou například vytvořit efektivní tepelné čerpadlo Frenett vlastníma rukama, aniž by utratili cokoliv. Ale oni budou doplňovat své znalosti a dovednosti, a to je k nezaplacení, ne?

Poskytnuté informace pomohou pochopit princip jednotky. S naší pomocí se můžete rozhodnout pro návrh a zjistit, jak je model vyroben. Jasné pokyny pro výrobu tohoto typu tepelného čerpadla zajistí účinnou pomoc nezávislým domácím řemeslníkům.

Poskytujeme praktická doporučení pro výrobu produktivních domů a tipy na provoz těchto zařízení.

Princip činnosti zařízení

Ti, kdo přišli do styku s problematikou nákladově efektivního vytápění, je dobře známý. Zvláště v kombinaci s výrazy jako „zemská voda“, „voda-voda“ nebo „vzduch-voda“ atd.

Takové tepelné čerpadlo se zařízením Frenett nemá téměř nic společného. Kromě názvu a konečného výsledku ve formě tepelné energie, která je nakonec použita pro vytápění.

Tepelná čerpadla pracující na principu Carnot jsou velmi oblíbená jak ekonomicky efektivní způsob organizace vytápění, tak i ekologicky bezpečný systém.

Provoz takového komplexu zařízení je spojen s akumulací nízkoenergetické energie obsažené v přírodních zdrojích (půda, voda, vzduch) a její přeměna na tepelnou energii s vysokým potenciálem.

Vynález Eugena Frenetty je uspořádán a funguje zcela jinak.

Systém generování tepla vyvinutý firmou E. Frenett nemůže být bezpodmínečně klasifikován jako tepelné čerpadlo. Konstrukce a technologické vlastnosti tohoto ohřívače Jednotka ve své práci nepoužívá geo-nebo helio-energetické zdroje. Olej pro přenos tepla uvnitř je zahříván třecí silou vytvořenou rotujícími kovovými disky. Pracovní těleso čerpadla je válec naplněný olejem, uvnitř kterého se nachází osa otáčení. Jedná se o ocelovou tyč vybavenou paralelními disky namontovanými po cca 6 cm. Odstředivá síla tlačí ohřáté chladivo do cívky připojené k zařízení. Vyhřívaný olej opouští přístroj v horní části spoje. Chladicí kapalina se vrátí na dno

Princip činnosti tohoto zařízení je založen na využití tepelné energie, která se uvolňuje při tření. Konstrukce je založena na kovových plochách umístěných ne blízko u sebe, ale v určité vzdálenosti. Prostor mezi nimi je naplněn kapalinou.

Části zařízení se otáčejí vůči sobě prostřednictvím elektromotoru, kapalina uvnitř pouzdra a v kontaktu s rotujícími prvky se zahřívá.

Výsledné teplo může být použito k ohřevu chladiva. Některé zdroje doporučují použití této kapaliny přímo pro topný systém. Nejčastěji je k čerpadlu Frenette připojeno běžné topné těleso.

Jako topné médium pro topný systém odborníci důrazně doporučují používat olej spíše než vodu.

Během provozu čerpadla se tato kapalina velmi často zahřívá. Voda v takových podmínkách může jednoduše vařit. Horká pára v uzavřeném prostoru vytváří nadměrný tlak, což obvykle vede k prasknutí trubky nebo těla. Použití oleje v takové situaci je mnohem bezpečnější, protože jeho bod varu je mnohem vyšší.

Pro výrobu tepelného čerpadla Frenett potřebujete motor, chladič, několik trubek, ocelový klapkový ventil, ocelové disky, kovovou nebo plastovou tyč, kovový válec a sadu klíčů (+)

Existuje názor, že účinnost takového generátoru tepla přesahuje 100% a může být dokonce 1000%. Z hlediska fyziky a matematiky to není zcela správné tvrzení.

Efektivnost odráží ztrátu energie, která nebyla vynaložena na vytápění, ale na skutečný provoz zařízení. Fenoménové nároky na neuvěřitelně vysokou účinnost čerpadla Frenett odrážejí jeho efektivitu, která je skutečně působivá. Náklady na elektřinu pro provoz zařízení jsou zanedbatelné, ale množství výsledného tepla je velmi patrné.

Například zahřátí chladicí kapaliny na stejnou teplotu pomocí topných prvků pro vytápění by vyžadovalo mnohem větší množství elektřiny, možná desetkrát více. Ohřívač pro domácnost s takovou spotřebou elektřiny by se ani nezahříval.

Proč nejsou všechny obytné a průmyslové prostory vybaveny takovými zařízeními? Důvody mohou být různé.

Za prvé, voda je jednodušší a pohodlnější nosič tepla než olej. Nezhřívá se na takové vysoké teploty a pro odstranění následků úniku vody je snazší než odstraňování rozlitého oleje.

Zadruhé, v době, kdy vynález čerpadla Frenetta existoval, centralizovaný systém vytápění již existoval a fungoval úspěšně. Demontáž za účelem výměny s generátory tepla by byla příliš drahá a způsobila by to spoustu nepříjemností, takže nikdo tuto možnost nebral vážně. Jak se říká, nejlepší je nepřítelem dobra.

Pokyny pro používání přístroje

Stojí za povšimnutí, že variace čerpadla Evgeny Frenettem používající vodu jako chladivo stále existují. Obvykle se však jedná o velké průmyslové modely, které se používají ve specializovaných podnicích.

Provoz těchto zařízení je přísně řízen pomocí speciálních zařízení. Poskytovat podobnou úroveň zabezpečení doma je téměř nemožné.

Obecné schéma průmyslového generátoru tepla vyvinutého vědci Chabarovsk: 1 - kapacita; 2 - vstup; 3 - vývod; 4 - ohřívač vody; 5 - ložiskový hřídel. Jako chladivo se používá voda.

Nejoblíbenější verze čerpadla Frenett, která používá vodu spíše než olej jako nosič tepla, je zařízení vyvinuté vědci z Chabarovska: Nazyrova Natalia Ivanovna, Leonov Michail Pavlovič a Syarg Alexander Vasilyevich. V tomto designu hub je voda speciálně vařena a přeměněna na páru.

Pak se používá reaktivní síla páry ke zvýšení rychlosti pohybu teplonosné tekutiny skrz kanály čerpadla na 135 m / min. V důsledku toho jsou náklady na energii pro pohyb chladicí kapaliny minimální a návratnost ve formě tepelné energie je velmi vysoká.

Taková jednotka však musí být extrémně trvanlivá a její práce by měla být neustále monitorována, aby se zabránilo nehodám.

Co dělat, pokud se má zřídit vytápění velké místnosti nebo celého domu pomocí čerpadla Frenett? Voda je tradičním nosičem tepla, většina topných systémů je navržena speciálně pro ni. Ano, naplnění celého topného systému vhodným kapalným olejem může být nákladné.

Tato otázka je řešena velmi jednoduše. Je nutné dodatečně postavit konvenční výměník tepla, ve kterém ohřátý olej ohřívá vodu cirkulující topným systémem. Současně dojde ke ztrátě tepla, ale celkový efekt zůstane znatelný.

Tepelné čerpadlo Frenett lze úspěšně použít v kombinaci se systémy podlahového vytápění. Ale místo vody v trubkách je třeba nalít tekutý olej

Zajímavým nápadem by mohlo být použití čerpadla Frenett v kombinaci se systémem podlahového vytápění. Chladicí kapalina se pak nechá projít úzkými plastovými trubkami uloženými v betonovém potěru.

Takováto topná soustava funguje stejně jako běžná podlaha ohřívaná vodou. Projekt tohoto typu lze samozřejmě realizovat pouze v soukromém domě, neboť u výškových bytových domů je povoleno používat pouze elektrické podlahové vytápění.

Praktickým a pohodlným způsobem použití takového zařízení je vytápění malé místnosti: garáže, kůlny, dílny atd. Čerpadlo Frenetta umožňuje rychle a účinně vyřešit problém autonomního vytápění na těchto místech.

Náklady na elektřinu pro jeho práci jsou ve srovnání s výsledným tepelným efektem malé a stavět takovou jednotku není z nejjednodušších materiálů obtížné.

Možnosti návrhu čerpadla Frenett

Eugene Frenett nejenže vynalezl zařízení, pojmenované po něm, ale také opakovaně vylepšil, přichází s novými, účinnějšími verzemi zařízení.

V prvním čerpadle, které vynálezce patentoval v roce 1977, byly použity pouze dva válce:

  • vnější - dutý válec je větší než průměr a je ve statickém stavu
  • vnitřní - průměr nádrže je o něco menší než rozměry dutiny vnějšího válce.

Ve výsledném úzkém prostoru mezi stěnami obou válců vynálezce nalil kapalný olej. Samozřejmě, že část struktury, do které byla umístěna teplonosná kapalina, byla pečlivě utěsněna, aby se zabránilo úniku oleje.

Toto je schéma první verze tepelného čerpadla Frenett. Rotační hřídel je umístěn vodorovně, chladicí kapalina je umístěna v úzkém prostoru mezi dvěma pracovními válci (+)

Vnitřní válec je spojen s hřídelem motoru tak, aby bylo zajištěno jeho rychlé otáčení vzhledem k pevnému velkému válci. Ventilátor s oběžným kolem byl umístěn na opačném konci konstrukce.

Během provozu byl olej zahříván a přenesen do vzduchu obklopujícího zařízení. Ventilátor umožnil rychle šířit teplý vzduch v celém objemu místnosti.

Vzhledem k tomu, že tato konstrukce byla velmi pohodlně zahřívána, byla konstrukce pro pohodlné a bezpečné použití skryta v ochranném pouzdře. Samozřejmě byly v pouzdře vytvořeny otvory pro cirkulaci vzduchu.

Dalším užitečným doplňkem návrhu byl termostat, pomocí něhož bylo možné provoz čerpadla Frenett do určité míry automatizovat.

Centrální osa v takovém modelu tepelného čerpadla je umístěna vertikálně. Motor je dole, pak jsou vloženy válce vložené do sebe a ventilátor je nahoře. Později se objevil model s horizontální osou.

Model tepelného čerpadla Frenett s horizontálně orientovaným otočným hřídelem byl použit s topným radiátorem, ve kterém cirkuloval vytápěný olej (+)

Takové zařízení bylo poprvé použito v kombinaci s ventilátorem, ale s topným radiátorem. Motor je umístěn na boku a hřídel rotoru prochází rotujícím bubnem a jde ven.

V tomto typu zařízení není žádný ventilátor. Chladicí kapalina z čerpadla přes potrubí se přesune do chladiče. Podobně může být ohřátý olej přiveden do jiného výměníku tepla nebo přímo do topných trubek.

Později se výrazně změnila konstrukce tepelného čerpadla Frenetta. Hřídel rotoru je stále ve vodorovné poloze, ale vnitřní část je tvořena dvěma rotujícími bubny a mezi nimi umístěným oběžným kolem. Jako nosič tepla se opět použije kapalný olej.

V této verzi tepelného čerpadla Frenett se oba válce otáčejí vedle sebe, jsou odděleny speciálním oběžným kolem z velmi pevného kovu (+)

Když se tato konstrukce otáčí, olej se dodatečně zahřívá, když prochází speciálními otvory vytvořenými v oběžném kole a potom proniká úzkou dutinou mezi stěnami skříně čerpadla a jeho rotorem. Účinnost čerpadla Frenett se tak výrazně zvýšila.

U tepelného čerpadla Frenett jsou kolem okrajů oběžného kola vytvořeny malé otvory. Chladicí kapalina se rychle a účinně zahřívá, prochází jimi (+)

Stojí však za zmínku, že tento typ čerpadla není vhodný pro domácí výrobu. Nejdříve musíte najít spolehlivé výkresy nebo vypočítat design sami, a to je jen zkušený inženýr.

Pak je třeba najít speciální oběžné kolo s otvory vhodné velikosti. Tento prvek tepelného čerpadla pracuje při zvýšeném zatížení, takže musí být vyroben z velmi odolných materiálů.

Nezávislá výroba zařízení

Přezkoumání variant čerpadlového zařízení Frenett nám umožňuje pochopit, že principy jeho provozu s různým stupněm účinnosti mohou být použity v konstrukcích různých typů a typů. Základní myšlenka zůstává stejná: úzký prostor mezi kovovými prvky, naplněný olejem a rotace elektromotorem.

Diagram ukazuje variantu tepelného čerpadla Frenett, které se obvykle používá pro vlastní výrobu zařízení. Základ konstrukce - kovové disky, oddělené maticemi (+)

Čerpadlo Frenette je nejčastěji vyrobeno ze série kovových desek oddělených úzkým lumenem.

Pro vytvoření takového zařízení je třeba připravit potřebné materiály:

  • dutý kovový válec;
  • sada identických ocelových disků s otvorem ve středu;
  • sada matic s výškou 6 mm;
  • závitová ocelová tyč:
  • elektromotor s prodlouženým hřídelem;
  • ložisko;
  • topení;
  • spojovací potrubí.

Velikost čerpadla může být větší nebo menší. Vzdálenost mezi disky by však měla být udržována přesně - 6 mm. Jako rozdělovače se používají standardní matice a ocelová tyč je středem konstrukce.

Jeho tloušťka musí odpovídat průměru matice. Pokud by závitová tyč nebyla na dosah ruky, musela by se jednoduše odříznout.

Kovové disky pro tepelné čerpadlo Frenett by měly být o něco menší než průměr válcového tělesa, aby bylo zajištěno volné otáčení a účinnější ohřev chladicí kapaliny.

Je zřejmé, že otvor v discích musí být takový, aby mohly být volně nasazeny na axiální tyč. Vnější průměr kotoučů by měl být o několik milimetrů menší než těleso. Pokud nejsou po ruce žádné hotové prvky, jsou kotouče vyříznuty nezávisle na plechu nebo tyto práce svěřte soustruhu.

Ocelové disky pro tepelné čerpadlo Frenett lze řezat doma, pokud je k dispozici správné vybavení.

Válcové těleso může být vyrobeno ze staré kovové nádoby vhodné konfigurace nebo může být svařeno z kovu. Nasaďte a ořízněte širokou kovovou trubku.

Stěny jsou přivařeny ke koncům válce. Tělo musí být utěsněno tak, aby olej netěsnil. V horním a dolním konci skříně by měly být provedeny další otvory: pro vstup a výstup topných trubek vedoucích k radiátoru.

Všechny spoje potrubí musí být samozřejmě utěsněny. Pro závitové spoje použijte speciální těsnění: páska FUM, len, atd. Pokud se rozhodnete použít polypropylenové trubky, budete potřebovat speciální kování a případně páječku pro instalaci takových trubek.

Pro provoz čerpadla Frenett není zapotřebí výkonný elektromotor. Zařízení, které bylo odstraněno ze starého nebo rozbitého spotřebiče pro domácnost, například z běžného ventilátoru, provede.

Hlavním účelem elektromotoru je otáčení hřídele. Příliš rychlá rotace může vést k nesprávné funkci zařízení. Čím rychleji se design otáčí, tím více se ohřívač ohřívá.

Malý motor pro otáčení hřídele tepelného čerpadla Frenett lze odstranit z poškozených domácích spotřebičů nebo zakoupit v obchodě

Pro volné otáčení potřebujete vhodné ložisko standardních velikostí. Když jsou všechny prvky připraveny, můžete začít s montáží zařízení. Nejprve je ve spodní části skříně umístěna centrální osa s ložiskem. Potom se na nápravu přišroubuje oddělovací matice, pak se vloží disk, znovu se zasune matice, znovu disk a tak dále.

Disky s maticemi se střídají, dokud není tělo naplněno nahoru. I ve fázi přípravy lze provést předběžné výpočty počtu požadovaných disků a matic.

Tloušťku kotouče je nutné přidat do tloušťky matice (6 mm). Výška tělesa dělená tímto číslem. Výsledné číslo poskytne informaci o požadovaném počtu párů „matice + disk“. Poslední nastavení matice.

Po naplnění tělesa těmito pohyblivými částmi se naplní tekutým olejem. Nezáleží na typu oleje, můžete si vzít minerální, bavlníkový, řepkový nebo jiný olej, který dobře snáší teplo a nemrzne. Poté je konstrukce pokryta horním krytem a pečlivě vařena.

V tomto okamžiku jsou trubky chladiče již obvykle připevněny k krytům. Při další instalaci a údržbě zařízení lze na potrubí instalovat dva uzavírací ventily. Nyní je třeba připojit osu tepelného čerpadla k hřídeli motoru.

Systém obsahuje síť, kontroluje netěsnosti, vyhodnocuje vlastnosti zařízení.

Изготовленный своими руками тепловой насос Френетта можно подключить к обычному чугунному или биметаллическому радиатору, который обеспечит необходимый отопительный эффект

Если все сделано правильно, ось с дисками начнет раскручиваться, разогревая находящееся внутри устройства масло. Горячий теплоноситель станет перемещаться через верхнее отверстие по трубе в радиатор отопления. Остывшее масло будет возвращаться в корпус теплового насоса по нижней трубе для повторного нагрева.

Чтобы автоматизировать работу системы, можно использовать специальное реле с термодатчиком, который фиксирует нагрев корпуса теплового насоса и отключает двигатель или включает его по мере необходимости. Это позволит предотвратить перегрев системы, поломку электродвигателя и в целом увеличит ресурс работы устройства.

Závěry a užitečné video na toto téma

Интересный вариант насоса Френетта представлен в этом видеоматериале:

К сожалению, насос Френетта не нашел широкого признания в сфере отопления. Такое устройство промышленного изготовления для бытовых нужд сложно найти в магазинах техники для дома. Но немало народных умельцев успешно использовали наработки этого ученого и применили их в своих жилищах, банях, гаражах и т.п.

Возможно именно вы являетесь тем самым самоделкиным, которому удалось воплотить идею Френетта? Пожалуйста, поделитесь своим опытом – оставляете комментарии к статье и добавляете фото своих изделий. Kontaktní formulář je umístěn níže.

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie:

Konstrukce